Свойства грунта - это особенности грунта, обусловленные его составом, взаимоотношением и взаимодействием слагающих грунт компонентов (твердых, жидких и газообразных). Различают физические, механические, магнитные, электрические, водные и др. свойства. Здесь мы остановимся на физических и механических свойствах, поскольку на их основании производятся расчеты фундаментов, подпорных стенок и других элементов сооружений, взаимодействующих с геологической средой.
Кроме того, свойства являются исходными данными (не единственными, но очень важными) для изучения и прогнозирования развития экзогенных геологических процессов.
До начала строительства необходимо ознакомиться с результатами местных геологических изысканий. Для определения грунта на приусадебном участке в первую очередь используют метод натурного визуального обследования. На заболоченных грунтах растет иван-чай, на сухих почвах - белые ромашки, желтые цветы болотной калужницы указывают на наличие текучих подземных вод, а лопух обильнее всего произрастает на глинистой почве. По таким имеющимся влаголюбивым растениям, как осока, мать-и-мачеха, лопух, можно с уверенностью определить высокое стояние "грунтовки" - грунтовой воды, которая может залегать на глубину штыкалопаты. При этом необходимо уточнить ее границы и источник подачи, его направление (или направления), а также ровность материкового грунта, то есть - волнообразное, ровное, седловинное или выпуклое. Это очень важно знать не только для заложения фундамента, но и для дальнейшего ведения агрономии на вашем участке. Самый простой и доступный способ - вырыть шурф глубиной 2-3 м. Правда, кроме него, следует сделать шурфы и в других точках участка, где были отмечены водолюбивые растения, а также, где есть понижение самого рельефа участка. Имеются многочисленные приспособления, которые легко сделать своими руками, - это всевозможные нехитрые буры винтообразной формы (рис. 1).
Берут полосовое железо (Ст25-30) около 1 м длиной, конец его спиливают под углами в виде треугольника, затем другой тупой конец вставляют в тиски и перекручивают в виде обычного шомпола для открытия пробок у бутылок. После этого к тупому концу приклепывают, привинчивают или припаивают кусок водопроводной трубы с уже нарезанной резьбой, с помощью которой вы сможете удлинить трубу такой же трубой (длиной 0,5-0,7 м). На конце одной из них обязательно должен быть устроен рычаг-коротыш, с помощью его движения (поворачивания и выворачивания) вы сможете ввинчиваться в шурф грунта и, следовательно, доставать из него земельные захватки. По земельным захваткам и виткам следует отмечать, на какой высоте от нулевой поверхности вашего участка расположены глина, песок и порода нижних слоев грунта.
Взятые пробы раскладывают на листе твердой бумаги. Можно начертить примерную схему вертикального разреза вашего участка и отмечать на ней те показания бура, которые вы получили в результате данного бурения. Эти пробы грунта вам покажут и саму его породу, и главное - влажность. В результате вы сможете отличить грунты по внешним признакам.
Свойства грунта зависят не только от его химического состава и расположения, но и от состояния в данный момент. Так, песок в зависимости от размеров и строения частиц может быть достаточно прочным основанием или текучим плывуном. В сухом состоянии он весьма прочен, но при увлажнении разрыхляется и проседает. В одних случаях глина может превосходить по качеству песчаный грунт, а в других создает много затруднений для освоения участка и возведения на нем построек.
Глина в сухом состоянии твердая в кусках, во влажном - вязкая, пластичная, липкая, мажется. При растирании между пальцами песчаных частиц не чувствуется, комочки раздавливаются очень трудно, песчинок не видно.При скатывании в сыром состоянии образуется в длинный шнур диаметром менее 0,5 мм; а при сдавливании шарик превращается в лепешку, не трескаясь по краям; при резке ножом в сыром состоянии имеет гладкую поверхность, на которой не видно песчинок.
Суглинок - комья и куски в сухом состоянии менее тверды, при ударе рассыпаются на мелкие куски, во влажном состоянии имеют слабую пластичность и липкость; при растирании чувствуются песчаные частицы, комочки раздавливаются легче, ясно видны песчинки на фоне тонкого порошка; при скатывании в сыром состоянии длинного шнура не получается, он рвется; шар, скатанный в сыром состоянии, при сдавливании образует лепешку с трещинами по краям.
Супесь - в сухом состоянии комья легко рассыпаются и крошатся от удара, непластична, преобладают песчаные частицы, комочки раздавливаются без удара, почти не скатываются в шнур; шар, скатанный в сыром состоянии, при легком давлении рассыпается.
Песок пылеватый напоминает пыль или жесткую муку типа крупчатой, отдельные зерна в массе трудно различимы.
Песок мелкий имеет зерна, слабо различимые глазом, песок средней крупности, в основной массе имеет зерна размером с просяное, в крупном песке - большое количество зерен размером с гречневую крупу.
Гравий - зерна размером от горошины до мелкого ореха составляют больше половины по массе. Между ними более мелкое заполнение. Гравий имеет частично окатанные формы, дресва - с острыми краями.
Галька (щебень) - зерна размером больше ореха составляют более половины по массе. Между ними - мелкое заполнение. Галька - окатанной формы, щебень - остроугольной.
При проектировании фундаментов важнейшим вопросом является глубина промерзания грунтов в выбранном районе строительства, составляющая в средней полосе 1,4-1,6 метра. Во избежание пучения - подъема грунтов под подошвой фундаментов в результате перехода грунтовой воды в лед, их закладывают чуть ниже уровня промерзания. Подъемная сила пучения достигает 6 тонн на погонный метр, а пригруз от двухэтажного здания - 4 тонн. При недостаточном заглублении фундаментов и неравномерном в реальности распределении сил пучения на фасаде кирпичного здания возникают определенным образом направленные трещины.
Рубленые стены, вспучившиеся в сезон замерзания, часто опускаются в течение нескольких лет ниже проектной отметки, и их приходится вывешивать с помощью домкратов, распирать подкосами и подкпадывать дополнительные венцы (см. гл. "Ремонт и замена фундамента"), Ремонт поврежденных кирпичных стен осуществляется более сложными инженерными приемами.
Глубина заложения фундаментов наружных и внутренних стен неотапливаемых зданий должна быть не менее глубины промерзания, причем измерять ее надо от пола подвала или технического подполья, а если подвал отсутствует, то от планировочной отметки земли. Глубину заложения фундаментов наружных стен регулярно отапливаемых зданий можно принять 0,6-0,7 глубины промерзания, внутренних - не менее 50 см (табл.).
На глинистых песках, супесях, суглинках и глинах, а также в крупнообломочных грунтах с глинистым заполнителем глубину заложения фундаментов принимают с учетом положения уровня грунтовых вод: если уровень грунтовых вод расположен на 2 м ниже уровня промерзания, то фундамент закладывают на глубине не менее 0,7 м; если уровень грунтовых вод находится на уровне промерзания и выше его, то фундаменты закладывают ниже глубины промерзания грунта.
